ISSO-handboek HBze
Zonne-energie Bouwkundige- en installatietechnische richtlijnen voor zonne-energiesystemen
ISBN: 978-90-5044-284-8
INHOUDSOPGAVE ISSO-kontaktgroep 09-103
1
2
Samenvatting
11
Afkortingen
13
Symbolenlijst
15
Begrippenlijst
17
Inleiding
31
1.1
Afbakening
31
1.2
Doelgroepen
31
1.3
Structuur
31
1.4
Leeswijzer
31
1.5
Normenoverzicht
33
1.5.1
Algemene normen
33
1.5.2
Zonnestroom normen
33
1.5.3
Zonnewarmte normen
36
1.5.4
Bouwkundige normen
37
Programma van Eisen
41
2.1
Inleiding
41
2.2
Initiatiefgesprek met de opdrachtgever
41
2.2.1
IdeĂŤle motivaties
42
2.2.2
Verplichtingen
42
2.2.3
Zakelijke redenen
43
2.3
2.4 3
Haalbaarheidsstudie
43
2.3.1
Aandachtsgebieden voor beschouwing haalbaarheid
43
2.3.2
Zonnestroom in cijfers
49
2.3.3
Zonnewarmte in cijfers
52
2.3.4
Overige prestatie-indicatoren
54
2.3.5
FinanciĂŤle en economische beschouwing
55
2.3.6
Beoordeling haalbaarheid
55
2.3.7
Technische haalbaarheid
55
Projectdefinitie/PvE
55
Ontwerp zonnestroominstallaties
61
3.1
Inleiding
61
3.2
Ontwerp van een netgekoppelde PV-installatie
61
3.2.1
Algemeen
61
3.2.2
Kenmerken van een PV-array
62
3.2.3
Stappenplan
65
3.2.4
Aarding
72
3.2.5
Bliksembeveiliging
73
3.2.6
Bescherming tegen overspanning
75
3.2.7
Voorbeeld van een gecombineerde bliksembeveiligingsinstallatie
3.3
ISSO-handboek HBze
9
Beoordeling ontwerp op haalbaarheid
77 78
3
Zonne-energie
4
Ontwerpfase zonnewarmtesystemen
81
4.1
82
4.2
5
Zonnewarmte voor een huishouden
83
4.1.2
Grote warmwatersystemen
91
4.1.3
Verwarming zwembadbassinwater
102
4.1.4
Lucht als warmtetransportmedium
105
4.1.5
Zonnewarmte en warmtepompcombinaties
107
4.1.6
Koeling met zonnewarmte
109
Beoordeling voorontwerp en haalbaarheid
109
4.2.1
Legionellapreventie
109
4.2.2
Vaststelling haalbaarheid
110 115
5.1
Inleiding
115
5.2
Keuze zonne-energiesysteem
115
5.2.1
Algemeen
115
5.2.2
Plat dak (of hellend met een gesloten dakbedekking)
115
5.2.3
Hellende daken (dakpannen)
5.4
5.5
117
Inpandige bouwkundige installatietechnische consequenties
118
Systeemindeling (montagewijze)
118
5.4.1
Montagewijze 1
118
5.4.2
Montagewijze 2
119
5.4.3
Montagewijze 3
120
5.4.4
Montagewijze 4
121
5.4.5
Montagewijze 5
121
Ontwerprichtlijnen
122
5.5.1
Nederlandse bouwregelgeving
122
5.5.2
Constructieve veiligheid
126
5.5.3
Inwendige condensatie
126
5.5.4
Temperatuurinvloed
128
5.5.5
Eisen met betrekking tot brandveiligheid
128
5.5.6
Eisen met betrekking tot geluid
128
5.5.7
Eisen met betrekking tot waterdichtheid en temperatuurfactor van het binnenoppervlak
129
5.5.8
Eisen met betrekking tot de thermische isolatie en luchtdoorlatendheid
129
5.5.9
Aanvullende ontwerprichtlijnen hellende daken afgewerkt met dakpannen
129
5.5.10 Aanvullende ontwerprichtlijnen platte daken (of hellend met gesloten dakbedekking)
131
5.5.11 Permanente valbeveiliging
134
Uitwerkingsfase
135
6.1
Inleiding
135
6.2
Bestekplan
135
6.3
Aanbesteding
135
6.4
Engineering zonnestroom
135
6.4.1
Selectie en plaatsing van de modules
136
6.4.2
Selectie en plaatsing van de omvormer(s)
136
6.4.3
DC-bekabeling
136
6.5
ISSO-handboek HBze
4.1.1
Ontwerp bouwkundige aspecten
5.3
6
Ontwerp
6.4.4
Netinpassing en AC-bekabeling
136
6.4.5
Overige aspecten
137
Engineering zonnewarmte
137
6.5.1
Selectie componenten
138
6.5.2
Ontwerp opslagvat
138
6.5.3
Het collectorcircuit
139
4
Zonne-energie
6.5.4 6.6
6.7 7
6.6.1
Montagewijze 1: ge誰ntegreerd in de gebouwschil
159
6.6.2
Montagewijze 2: opbouwsysteem
159
6.6.3
Montagewijze 3: los geplaatst (eventueel met ballast) op plat dak
159
6.4.4
Montagewijze 4: gecombineerd met flexibele dakbedekking
159
6.6.5
Montagewijze 5: zonnewarmtesysteem opgenomen in de dakisolatie onder de flexibele dakbedekking
160
Opstellen offerte
160 163
7.1
Inleiding
163
7.2
Werkvoorbereiding
163
7.3
Tips bij het monteren van PV-systemen
163
7.4
Plaatsing van de omvormer
163
7.5
DC-bekabeling
164
7.5.1
Afwijking van standaard situaties
164
7.5.2
Wijze van aanleg
165
7.5.3
Kabelcodering
166
Aansluiting op de laagspanningsinstallatie
167
7.6.1
Aansluiting aan de voedende zijde van de installatie
167
7.6.2
Aansluiting aan de belaste zijde van een eindgroep
168
7.7
Aarding
7.8
Bliksembeveiliging
168
7.9
Veilig werken met PV-systemen
168
7.10
Oplevering
170
7.10.1 Inleiding
170
7.10.2 Oplevering van een PV-systeem
170
7.10.3 Systeemdocumentatie
170
168
7.10.4 Inspectie
171
7.10.5 Metingen en beproevingen PV-systeem
174
Realisatie zonnewarmte-installatie
179
8.1
Werkvoorbereiding
179
8.2
Uitvoering
180
8.2.1
Collectormontage
180
8.2.2
Plaatsen van het opslagvat
180
8.2.3
Het collectorcircuit
181
8.2.4
Montage van de regeling
183
8.2.5
Tapwaterzijdige aansluitingen
184
8.3
ISSO-handboek HBze
153 158
Realisatie zonnestroominstallatie
7.6
8
Het distributiecircuit (naverwarming)
Engineering bouwkundig
8.2.6
Controle op werkzaamheden
184
8.2.7
Milieuaspecten
184
8.2.8
In bedrijf stellen van het zonneboilersysteem
184
Oplevering
186
8.3.1
Eerste oplevering
186
8.3.2
Instructie
187
8.3.3
Tweede oplevering
187
5
Zonne-energie
9
Realisatie bouwkundige aspecten
189
9.1
Inleiding
189
9.2
Veilig werken op daken
189
9.2.1
Algemeen
189
9.2.2
Veiligheids- en gezondheidsplan
189
9.2.3
Veiligheidsvoorschriften
189
9.2.4
Asbest
190
9.3
10
192
9.4
Details
192
9.5
Bouwkundige uitvoeringsrichtlijnen
192
9.5.1
Montagewijze 1
192
9.5.2
Montagewijze 2
205
9.5.3
Montagewijze 3
223
9.5.4
Montagewijze 4
228
9.5.5
Montagewijze 5
237
Beheerfase
241
10.1
Inspectie
241
10.1.1 Zonnestroom
241
10.1.2 Zonnewarmte
242
Onderhoud
243
10.2.1 Zonnestroom
243
10.2.2 Zonnewarmte
244
10.2
10.3
10.4
10.5 11
Controle dak/acceptatie ondergrond
10.2.3 Bouwkundige zaken
244
Energetische controle (monitoring)
245
10.3.1 Zonnestroom
245
10.3.2 Zonnewarmte
248
Foutopsporing
249
10.4.1 Zonnestroom
249
10.4.2 Zonnewarmte
250
Einde levensduur
251
MKK-structuur
253
11.1
253
Opzet MKK 11.1.1 Fases
253
11.1.2 Kwaliteitbeheeraspecten
254
11.1.3 Matrix
254
11.2
Overzicht ingevulde cellen
256
11.3
Celinhoud en specificatiebladen
256
11.4
Opbouw specificatiebladen
260
Specificatiebladen
261
I.
Programmafase
261
I.0-1
Programma van Eisen
261
I.0-2
Randvoorwaarden
262
I.2-1
Uitwisseling informatie
263
I.3-1
Eisen
264
I.4-1
Middelen
265
I.8-1
Rapportage
266
II.
Ontwerpfase
267
II.0-1
Randvoorwaarden PV
267
II.0-2
Randvoorwaarden thermisch
268
ISSO-handboek HBze
6
Zonne-energie
II.0-3
Randvoorwaarden bouwkundig
269
II.2-1
Uitwisseling informatie PV
270
II.2-2
Uitwisseling informatie thermisch
271
II.2-3
Uitwisseling informatie bouwkundig
272
II.3-1
Eisen PV
273
II.3-2
Eisen PV
274
II.3-3
Eisen PV (aarden van PV-installatie)
275
II.3-4
Eisen PV
276
II.3-5
Eisen thermisch
277
II.3-6
Eisen bouwkundig
278
II.4-1
Middelen PV
279
II.4-2
Middelen thermisch
280
II.4-3
Middelen bouwkundig
281
II.8-1
Documentatie PV
282
II.8-2
Documentatie thermisch
283
II.8-3
Documentatie bouwkundig
284
III.
Uitwerkingsfase
285
III.0-1
Randvoorwaarden
285
III.2-1
Uitwisseling informatie
287
III.3-1
Eisen algemeen
288
III.3-2
Eisen PV
289
III.3-3
Eisen thermisch
290
III.4-1
Middelen
291
III.8-1
Documentatie
292
IV.
Realisatiefase
293
IV.0-1
Randvoorwaarden PV
293
IV.0-2
Randvoorwaarden thermisch
294
IV.0-3
Randvoorwaarden bouwkundig
295
IV.2-1
Uitwisseling informatie PV
296
IV.2-2
Uitwisseling informatie thermisch
297
IV.2-3
Uitwisseling informatie bouwkundig
298
IV.3-1
Eisen PV
299
IV.3-2
Eisen thermisch
300
IV.3-3
Eisen bouwkundig
301
IV.4-1
Middelen PV
302
IV.4-2
Middelen thermisch
303
IV.4-3
Middelen bouwkundig
304
IV.8-1
Documentatie PV
305
IV.8-2
Documentatie thermisch
306
IV.8-3
Documentatie bouwkundig
307
V.
Beheerfase
308
V.0-1
Randvoorwaarden
308
V.2-1
Uitwisseling informatie
309
V.3-1
Eisen
310
V.4-1
Middelen
311
V.8-1
Documentatie
312
ISSO-handboek HBze
7
Zonne-energie
Bijlage A
Prestatieparameters
313
Bijlage B
Zoninstraling
323
Bijlage C
Architectonische beoordeling
333
Bijlage D
Zonnecellen en modules
338
Bijlage E
Systeemverliezen van zonnestroominstallaties
350
Bijlage F
Schaduweffecten bij zonnestroominstallaties
354
Bijlage G
Omvormers voor netgekoppelde systemen
362
Bijlage H
Kabelberekeningen
375
Bijlage I
Voorbeeld uitvoering PV-installaties
376
Bijlage J
PV en brandweer
381
Bijlage K
Checklist inspectie zonnestroomsystemen
383
Bijlage L
Productkennis zonnewarmtetechniek
397
Bijlage M
Rekenprogramma's zonnewarmte
418
Bijlage N
Leidingberekening collectorcircuit
419
Bijlage O
Specifieke gegevens leidingen
423
Bijlage P
Isolatiematerialen
424
Bijlage Q
Vloeistofeigenschappen
425
Bijlage R
Vloeistoffen in contact met verschillende metalen
427
Bijlage S
Waterwerkbladen
429
Bijlage T
Checklist inspectie zonthermisch systeem
430
Bijlage U
Productkennis bouwkundige integratie
432
Bijlage V
Veilig werken op daken
454
Bijlage W
Referentiedetails
464
Bijlage X
Windbelasting zonne-energiesystemen
498
Bijlage Y
Ecodesign en energielabels
504
Literatuurlijst
ISSO-handboek HBze
512
8
Zonne-energie
ISSO-KONTAKTGROEP 09-103 De begeleiding van de realisatie van deze ISSO-uitgave is verzorgd door ISSO-kontaktgroep 09-103 'Handboek zonneenergie',die als volgt was samengesteld: De heer drs. E.J. Achterberg De heer R. Altena De heer ing. G. van Amerongen (rapporteur) De heer D. Amling De heer drs. H. van den Berg De heer I.J. van Bochove De heer ir. L. Bosselaar De heer ing. A.H.L. Brouwer De heer ir M.G.D.M. Cox De heer drs. J. Cromwijk De heer ing. A.H.P. Derksen (projectcoördinator) De heer ir. ing. M.H.B. Driesser De heer ing. E.E. Gramsbergen (rapporteur) De heer ir. P.C.M. de Haan De heer ir. H. Haveman De heer drs. M. L. Hillenius De heer J. Hofland De heer B.J.M. van Kampen (co-rapporteur) Mevrouw ir. K. Keijzer De heer dr. J.T.N. Kimman De heer J.L.H Kouwenberg De heer ing. A.J.M. Kranenburg De heer P. Kratz De heer drs. W. Ladiges De heer H.S.V. Laumans De heer J.C. van Leeuwen De heer ir. P.H.J. Ligthart (voorzitter) De heer ing. B.A.P. van Lochem De heer R. Luijsterburg De heer ing. C.W. van der Meijden (rapporteur) De heer ing. R.J. Oomen De heer ing. R.L.M.M. Ottema De heer B. van de Pol De heer ir. M. de Priester De heer ir. E.M.C.J. Quanjel De heer ing. R.Th.M. Reinders De heer R. Steenmetz De heer R.E. van Tongeren De heer J.N.E. Ubaghs De heer P. Verkaik De heer W. Verwer De heer ir. H. Visser De heer F.A. Vos De heer ing. S.J. Zijlmans De heer prof. dr. ir. R.J.Ch. van Zolingen De heer B. Zwanenburg
ISSO-handboek HBze
Straightforward DWA Installatie- en Energieadvies vA Consult Schüco Nederland B.V. SMA Benelux Ubbink Nederland B.V. Agentschap NL Enexis (namens Netbeheer Nederland) TU Eindhoven DWA Installatie- en Energieadvies ISSO Oskomera Gramsbergen Solar/RE-Source Solar Organisatie voor Duurzame Energie (ODE) Dijkoraad B.V. Rijksdienst voor Ondernemend Nederland (RVO.nl) Van der Heide Bliksembeveiliging B.V. TNO Technical Sciences Rijksdienst voor Ondernemend Nederland (RVO.nl) Hogeschool Zuyd A&T Dakadvies Icopal B.V. Itho Daalderop OTIB Stichting Dakmeester Monier B.V. SBR Rivusol B.V. ROC Eindhoven BDA Dakadvies B.V. Nefit B.V. Transiënt B.V. BGA-Nederland Zondermeer TU Eindhoven VOLANTIS B.V. (namens NL-Ingenieurs) Oranjedak ID Energie (namens Uneto-VNI) Installatietechniek Sjef Ubaghs Ned (namens Uneto-VNI) BDA Dak- en gevelopleidingen Monier B.V. ZON Energie Groep Uneto-VNI ZEN Renewables TU Eindhoven Woningborg N.V.
9
Zonne-energie
ISSO-handboek HBze
10
Zonne-energie
SAMENVATTING Toepassing van zowel zonnewarmte en zonnestroom zijn in dit handboek samengebracht. Daarnaast zijn de bouwkundige aspecten die betrekking hebben op het kwalitatief goed monteren van zonne-energiesystemen integraal in dit handboek verwerkt. De hoofdstukindeling van het handboek volgt de opeenvolgende processtappen bij het realiseren van een zonneenergieproject, namelijk: programmafase, ontwerpfase, uitwerkingsfase, realisatiefase en beheerfase (MKK). Voor elke van deze fasen wordt praktische informatie verstrekt over hoe te handelen en welke voorschriften en regelingen van toepassing zijn. Zonnewarmte wordt behandeld in een toepassing als zonneboiler, zonneverwarming, zwembadverwarming, voor de verwarming van lucht, in combinatie met een warmtepomp en voor koeling. Zonnestroom wordt met name voor netgekoppelde toepassingen behandeld, waarbij veel aandacht wordt gegeven aan aansluitvoorschriften. Het handboek beperkt zich tot installatie met een omvang die nog op een laagspanningsnet aangesloten worden. In de praktijk zal dat tot een paar honderd kW zijn. Ook het bouwkundige (buitendakse) deel van het werk op een professionele wijze behandeld. Vijf verschillende montagewijzen worden hierbij als leidraad gebruikt. Natuurlijk worden ook de relevante voorschriften besproken. De bijlagen geven een schat aan achtergrondinformatie en handige hulpmiddelen. Dit loopt uiteen van een methode voor het presenteren van de prestatie-indicatoren, via checklists en productkennis en bouwkundige detailuitwerkingen.
ISSO-handboek HBze
11
Zonne-energie
ISSO-handboek HBze
12
Zonne-energie
AFKORTINGEN AISI
American Iron and Steel Institute.
APP
Atactisch polypropyleen.
C-EPS
Cementgebonden geëxpandeerd polystyreen.
CG
Cellulair glas.
EPB
Geëxpandeerd perliet.
EPDM
Ethyleenpropyleendieenmonomeer.
EPS
Geëxpandeerd polystyreen.
FPO
Flexibele polyolefinen.
MKK
Model Kwaliteitsbeheersing Klimaatinstallaties.
MWG
Minerale wol, glaswol.
MWR
Minerale wol, steenwol.
OSB
Oriented strand board.
PAK
Polycyclische aromatische koolwaterstoffen.
PE
Polyethyleen.
PIR
Polyisocyanuraat.
POCB
Polyolefin Copolymer Bitumen.
PUR
Polyurethaan.
PV
Photovoltaïsch.
PVC
Polyvinylchloride.
SBS
Styreenbutadieenstyreen copolymeer.
TPO
Thermoplastische polyolefinen.
URL
Uitvoeringsrichtlijn.
WDO
Waterdichte dampopen membranen.
XPS
Geëxtrudeerd polystyreenschuim.
XS
Geëxpandeerd silicaat.
ISSO-handboek HBze
13
Zonne-energie